BURRTOOL ou comment résoudre un casse-tête avec l'ordinateur (2)

Vous avez acheté un magnifique casse-tête sur ARTELUDES, où alors vous avez fabriqué de vos main un des multiples burrs qui existe.

Vous avez maintenant devant vous un tas de pièces différentes et vous ne savez pas par où commencer. Je vous propose de vous initier au remontage d'un casse-tête avec le formidable logiciel Burrtool.

Donc il va vous falloir :

• le casse-tête démonté sur une table,
• votre ordinateur à côté du casse-tête,
• le fichier Burrtools correspondant au casse-tête. (Si vous ne l'avez pas et qu'il s'agit d'un casse-tête d'ARTELUDES, demandez le moi).

Etape 1 : Trouver le logiciel

Allez sur le site http://burrtools.sourceforge.net/
C'est le site d'origine de Burrtools et vous y trouverez la dernière version
Descendez jusqu'à la rubrique DOWNLOAD

Téléchargez la version qui vous intéresse, soit PC (Windows Binary), soit Mac (OSX Binary).
Le fichier est pas lourd, cela prend quelques secondes.

Dezippez le fichier et installez le répertoire sur votre ordinateur. N'importe où, de toute façon ca marche de n'importe quel endroit.
Ça y est, vous avez fini de l'installer. Vous êtes trop doué et la première étape est finie.

Etape 2 : Ouvrir le fichier de casse-tête

Retrouvez le repertoire de Burrtools et ouvrez le. Vous êtes à l'écran suivant :

Il faut alors lancer le programme BurrGui. Double cliquez dessus.
Vous allez arriver sur l'écran principal de Burrtools

Pas de panique !!! C'est compliqué mais on va faire le minimum de manipulation.
Allez  dans le menu principal File
puis dans Load
Il ne vous reste plus qu'à chercher l'emplacement du fichier Burrtools, le sélectionner et à appuyer sur Ok.

Ici pour notre exemple, j'ai pris un casse-tête simple : le NATRIUM
Le fichier Burrtools a une extension .xmpuzzle. Le programme ne lira pas d'autres fichiers. Trouvez le fichier de votre casse-tête puis appuyez sur Ok.

Etape 3 : où trouver la solution

Vous arrivez sur la page d'accueil de Burrtools et vous êtes perdus, surtout si vous ne savez pas lire l'anglais. Mais ne vous inquiétez pas (bis). Tout est simple.

Il vous faut simplement savoir que l'écran est divisé en 2 parties :
- à droite le visualiseur 3 D
- à gauche un tas de trucs compliqués qui vous donneront mal à la tête.
Pour l'instant vous n'avez qu'à cliquer sur le bouton SOLVER (voir la flèche rouge).

Etape 4 : Remontons notre casse-tête

Vous voyez apparaître sur l'écran droit, le casse-tête dans sa forme définitive. Il va donc falloir remonter en arrière pour le résoudre.
Pour cela déplacez le curseur (flèche rouge) vers la droite, au maximum. On arrive au début de la résolution. A partir de là il vous suffira de bouger le curseur avec la souris (ou les flèches droite et gauche du clavier)

Une fois au début, vous voyez les pièces se mettre en place les unes avec les autres.
Si la vue ne vous convient pas, il suffit de faire un clic-droit-appuyé dans le coté droit de l'écran et de bouger la souris. La vue 3D bouge alors et vous pouvez trouver celle qui vous convient le mieux. Bien entendu, vous pouvez changer n'importe quand cet angle de vue 3D.
Il vous suffit de cliquer à nouveau sur le curseur et de continuer sa résolution en bougeant petit à petit le curseur vers la gauche.

Mon conseil : étalez d'abord toutes les pièces devant vous. Puis faite la résolution étape par étape en regardant bien comment Burrtools fait circuler les pièces. Pour le NATRIUM cela parait simple, mais pour le TIROS c'est beaucoup plus compliqué. 

Normalement vous devez arrivez sans trop de problème à un jeu entièrement monté en quelques minutes (ou heures ...)

Voila l'exemple monté sur Burrtools et celui monté en réalité. 

Etape 5 : Allez prendre l'apéro car vous avez bien bossé.

Amusez vous bien.

J-Baptiste

BURRTOOL ou comment résoudre un casse-tête avec l'ordinateur

Aujourd'hui je vais vous parler d'informatique : de BURRTOOLS.

BURRTOOLS est un logiciel libre, développé par des amateurs éclairés (et super doués).
Il permet de concevoir et de résoudre de nombreux casse-tête.

Il part du principe que tout casse-tête peut être décomposé en petits cubes (des voxels). Ainsi en assemblant ces voxels, on obtient les pièces de chaque casse-tête et on peut même définir la forme finale du casse-tête.
BURRTOOLS calcule alors tous les déplacements selon 3 axes pour essayer de tout assembler.
Il permet de sortir toutes les solutions possibles des casse-têtes et également d'indiquer le nombre de mouvements nécessaires pour sortir les pièces.

Son arrivée dans le monde du casse-tête a marqué une grande évolution, et l'explosion vertigineuse du nombre de modèles créés.

• Pour la première fois, on pouvait créer des casse-têtes sans être un ébéniste doué et avoir une vision dans l'espace exceptionnelle. 
• Pour la première fois, on pouvait tester le fonctionnement d'un casse-tête sans le fabriquer. 
• Pour la première fois on avait des solutions en 3D pour les casse-têtes compliqués. 

Il y a eu rapidement des milliers de casse-têtes créés avec une course pour celui qui arriverait à créer les casse-têtes avec le plus de mouvements possibles et les formes les plus improbables.
Vous trouverez un tas d'exemple sur le site d'Ishino. http://puzzlewillbeplayed.com/ 
Certains ont d'ailleurs conçu des casse-têtes qui ont des formes tellement compliquées que même avec une imprimante 3D nous n'arriverons pas à fabriquer les pièces.

Soyons honnêtes, le nombre de vraies créations est limité. Beaucoup ont simplement rajouté et enlevé un voxel ... ça ne change pas la face du monde et ça ne rajoute que peu d’intérêt.
D'ailleurs, notons le, les casse-têtes les plus intéressants sont toujours ceux qui ont été plus créés avec un cerveau qu'avec un ordinateur et où BURRTOOLS a simplement servi à l'optimisation ou pour créer une solution facile à mettre en oeuvre.

Ce logiciel a cependant des limites :
- il ne peut pas prendre en compte les rotations (sauf cas particulier).
- il faut connaitre la forme finale du casse-tête pour pouvoir demander  une résolution.
- les pièces doivent impérativement être formées de voxels.
- les translations hors des 3 axes principaux ne sont pas autorisées.

Ce n'est pas nom plus un logiciel miracle. Certaines résolutions sont impossibles.  Mais c'est un logiciel super pratique.

Mon avis :
Tout amateur de casse-tête doit avoir BURRTOOLS sur son ordinateur, rien que pour pouvoir remonter des jeux complexes. 

Vous pouvez trouver BURRTOOLS ici.

La semaine prochaine, je vous propose un petit didacticiel pour pouvoir résoudre vos casse-têtes avec ce merveilleux logiciel.

Amusez vous bien


J-Baptiste

Les casse-tête burrs (1)

Aujourd'hui, je vais vous parler de mes casse-tête préférés, les burrs. Mais d'abord, qu'est-ce qu'un burr ? Un dictionnaire nous apprend que l'anglais burr signifie bardane, une plante aux fruits hérissés de piquants. Peut-être est-ce parce que ces casse-tête sont parfois hérissés de pièces dans tous les sens qu'ils sont surnommés ainsi.
En français, on les appelle les "casse-tête chinois", et les plus courants sont surnommés "croix de charpentier". Ils sont en effet généralement fabriqués en bois, bien qu'on en trouve aussi en plastique ou en métal.

Voici une croix de charpentier classique, créée par Peter Marineau.


Elle comporte six pièces étroitement entrecroisées, qu'il faut séparer, ou au contraire rassembler.


Si on se limite aux pièces comportant des découpes cubiques, qui se croisent à angle droit, on obtient déjà une grande variété de formes.





Mais ce qui est surprenant, c'est l'immensité des défis possibles que l'on peut poser ne serait-ce qu'avec une seule forme de casse-tête. Avec une croix de charpentier à six pièces, comme celle illustrée plus haut, il est possible d'utiliser des pièces dont les découpes internes sont différentes. Bill Cutler a montré qu'il existe au total six milliards de possibilités, chacune constituant un casse-tête différent.
Ainsi, si vous trouvez une croix de charpentier dans un magasin, il est impossible au premier coup d'oeil de savoir de laquelle il s'agit, ni si elle est facile ou difficile...

On trouve couramment des croix très simples, munies d'une pièce pleine qui se retire du premier coup. 10 minutes suffisent pour les résoudre. Mais il en existe de beaucoup plus difficiles. Rien ne les distingue des autres vues de l'extérieur. Leur forme est exactement la même.
Certaines ont des pièces imbriquées de façon si complexe qu'il faut réaliser 10 mouvements avant de pouvoir en dégager une seule de l'ensemble. Parvenir à les assembler sans avoir auparavant observé le démontage peut prendre plus d'une heure... si on y arrive.

Afin de s'y retrouver, on caractérise ces casse-tête par leur nombre de solutions, leur nombre d'assemblages, et leur nombre de mouvements.

Ainsi, la croix de Peter Marineau photographiée plus haut possède une solution, 10 assemblages, et 9 mouvements. Cela signifie qu'il existe une seule façon de la monter (1 solution), mais que les pièces pourraient former la structure finale de 10 façons différentes (10 assemblages). Les neuf autres façons ne sont tout simplement pas démontables.
Lorsqu'on cherche à assembler les pièces ainsi, on parvient généralement à en placer 5, et on peut voir que la sixième a encore assez de place pour tenir, sauf qu'il est impossible de l'insérer sans retirer d'abord les autres. Si l'assemblage fait partie des neuf assemblages "non démontables", alors on aura beau permuter les pièces, on ne pourra jamais insérer la dernière. La solution est de disposer les pièces autrement.

Le nombre de mouvements, appelé aussi "niveau", est le nombre de mouvements nécessaires pour retirer la première pièce. On indique généralement une suite de nombres donnant successivement le nombre de mouvements nécessaires pour retirer la première, puis le nombre de mouvements nécessaires pour retirer la seconde, etc. On s'arrête lorsque les pièces partent toutes seules et que les nombres de mouvements valent tous 1.
Ainsi, cette croix est dite de niveau 9.3, car il faut exécuter 9 mouvements pour retirer une pièce, 3 mouvements pour retirer la suivante, et 1 mouvement pour chacune des quatre pièces restantes.

En créant un casse-tête à partir de sa solution, avec les pièces conçues déjà imbriquées, on parvient très vite à des résultats ingérables.



Cette croix a 18 pièces, conçue par Brian Young, est appelée Coming of Age mkII. Elle est vendue toute assemblée, et le défi est de la démonter. Ce n'est guère simple, car elle est de niveau 19, et il s'agit de trouver les 19 bons mouvements parmi tous ceux qui sont possibles. Sans compter que les pièces suivantes ne sont pas forcément plus simples à retirer que la première. Il faut bien trois heures pour tout démonter.

Elle a 7621 solutions différentes. Il devrait donc être facile de la remonter d'une façon ou d'une autre. Eh bien détrompez-vous, car il se trouve qu'elle a 880338023 assemblages !
C'est-à-dire qu'il vous faudra essayer en moyenne 115000 assemblages pour avoir une chance qu'il y en ait 1, parmi eux, qui soit réellement montable. Si vous êtres très doués et que vous trouvez un assemblage toutes les heures, en y travaillant 24 heures sur 24, il vous faudra donc en moyenne 13 ans pour trouver l'une des 7000 solutions.

Autrement dit, ce casse-tête n'existe que pour être démonté. Il faut obligatoirement suivre la solution pour le remonter.

Ces chiffres ont été obtenus grâce au logiciel gratuit Burrtools, créé par Andreas Röver. Il permet de générer la solution de presque n'importe quel casse-tête utilisant des mouvements séquenciels, et de montrer à l'écran la séquence de démontage animée.



La seule chose qu'il ne sait pas faire, c'est faire pivoter les pièces. Il ne trouve que les solutions où les pièces se déplacent sans tourner.

L'usage de ce logiciel a grandement aidé à la création de casse-tête burr, et aujourd'hui, on trouve publiés sur le site web de Keiichiro Ishino des milliers de plans envoyés chaque jour par des concepteurs du monde entier.

La plupart n'ont jamais été fabriqués, et les casse-tête sont souvent insolubles pour des êtres humains normalement constitués. Il semble que le site d'Ishino serve avant tout à déposer ses créations, afin de prouver qu'on en est l'auteur.
On peut toutefois en fouillant un peu y trouver de petites merveilles, que vous aurez le plaisir de découvrir à l'association de la Triche le 9 avril... Mais ce sera l'objet d'un autre article.